论文部分内容阅读
陕北地区降水量小、蒸发强烈,地表水资源匮乏,地下水资源是该区生产、生活用水的主要水源。榆林市作为陕北能源化工基地的中心,其城区及其周边地区既是居民的集中生活区,也是煤炭及其相关能源化工企业的集中分布区,同时也是当地农牧业生产较为发达的地区。居民生活以及工农业所产生的大量污染物,如果处理不当将会对有限的地下水资源造成污染,其严重威胁着城乡居民饮水安全及人民群众的身心健康。因此,进行地下水污染和防污性能评价研究,对有效防治地下水污染,保护地下水水源,保障居民饮水安全等,都具有重要的理论价值和实践意义。本文依托中国地质调查局《陕北主要城市地下水污染调查评价》研究课题,以区域地下水资源保护为目标,以浅层地下水为研究对象,综合利用资料收集、污染源调查、样品采集和理论分析等手段,系统开展地下水污染及防污性能评价研究。根据本次地下水污染调查所采集的54组地下水样品测试数据,采用单指标评价法、内梅罗指数法和模糊数学方法对地下水质量进行评价。单指标评价结果表明Fe、Mn、 TH、Mg2+等天然组分的超标是影响研究区地下水质量的最主要因素;内梅罗指数法和模糊数学方法的评价结果相近,通过比较分析发现后者的评价结果更优,研究区水质达标率为87.0%,整体水质较好。结合前人对该地区地下水背景值的研究成果,对地下水污染状况进行评价,结果表明研究区以未污染和轻度污染水体为主,重度污染的样品点集中分布于榆林城区南郊、麻黄梁镇和小纪汗乡三个区域,并且与主要污染源的分布基本一致,通过进一步比较水质超标样品点及污染程度较重样品点的分布发现,地下水质量超标样品点处的污染等级都为极重度污染,这说明局部地下水质量超标是由于人类活动引起的污染所致。采用多元统计分析中的因子分析方法研究所有水化学组分间的关系,以因子分析的结果为指导思路,结合污染组分的化学性质,分析了污染物在平面及垂向上的分布规律,结果显示各种污染组分中NO3--N、Cl-、TH在平面上分布基本一致,主要集中分布在人类活动密集而基础设施不完善的城郊及乡镇;Fe、Mn污染主要分布在具有河、湖沉积相的风沙滩地区及河谷区。所有污染组分基本都分布在地下水位埋深小于20m地下水中,反映出受人类活动影响明显的特征。结合污染组分的空间分布和化学性质,总结了研究区内地下水污染的两种过程。参考DRASTIC模型指标选取和分级标准,结合研究区地质、水文地质特征,选取5个影响地下水防污性能的因素作为评价指标:地下水位埋深、降雨入渗补给系数、含水层岩性、含水层富水性、包气带岩性,利用GIS软件对各个指标图层界线进行叠加分区,生成相互独立的具有自由边界的区块,将每个区块作为一个计算单元,提供给数量化理论Ⅲ模型进行计算,依据计算结果进一步实现对所有计算单元的分类,不同的类别代表了不同的防污性能分区。经检验,地下水防污性能分区与能够表征人为因素影响的COD的分布存在一致性,这说明了本文中所采用的基于GIS和数量化理论Ⅲ的地下水防污性能评价方法具有一定的实用性,可以作为地下水防污性能评价的一种有效手段。